无损检测技术在船舶修造中的应用研究论文_丁晓

无损检测技术在船舶修造中的应用研究论文_丁晓

中船澄西船舶修造有限公司 江苏无锡 214400

摘要:随着船舶构造越来越复杂,设备自动化、智能化程度越来越高,对其构件的可靠性要求更高,同时,对船舶质量意识、安全意识越来越强,迫切需要实时掌握设备的使用、运行状况,因此,对船舶维修提出了更高的要求。本文对无损检测技术在船舶修造中的应用进行研究。

关键词:无损检测;船舶修造;

1无损检测概述

众所周知,无损检测是确保船舶结构建造质量必不可少的技术手段,为验证结构焊接质量符合规范标准要求的评判依据。无损检测方法有多种,有着各自的优势和局限。传统的无损检测方法包括:渗透检测、磁粉检测、射线检测、超声检测、涡流检测等。作为可以检测结构内部缺陷的方法,射线检测和超声检测是船舶建造中最常用检测方法。射线检测是以探测试件内部的宏观集合缺陷,并以胶片的形式作为记录的一种探测方式。这种方法对气孔、夹渣的检出率很高,但对面积型缺陷则容易漏检,同时,由于射线对人体有危害,因此在使用过程中需要清空场地,很多船厂多选在中午或晚上工人下班休息的时间进行,有一定的局限性。超声检测是利用超声波的反射现象,最常用的是脉冲回波探伤法,由探头发出的超声波脉冲在传播过程中遇到缺陷返回探头,并由仪器转化和记录这一况,即可探测缺陷的位置及大小。通常,这种检测法用于锻件、焊缝的检测,可发现工件内部的小裂纹、夹渣、缩孔等缺陷,还可以用来检测工件的厚度,对人体无害。但对于形状复杂的工件,超声波检测的应用将大为受限,同时对操作者的资质要求和熟练程度也有一定的要求。

2无损检测无损探伤的目的

先进和完备的无损检测技术,是设备安全运行和保障产品质量以及提高经济效益的重要手段,因此无损检测的目的主要有以下四点:1) 检测性的目的。根据有关质量验收标准,对产品进行检验,以控制产品的质量,确保产品使用的安全性和可靠性。2)工艺性目的。分析工艺的可靠性、合理性,特别对热处理工艺、焊接工艺等热加工工艺不合理造成的极其微小且目视所观察不到的缺陷借助无损检测无损探伤技术来发现这些问题,以便在设计或加工工艺方面进行更加完备改进或调整。3)经济性目的。起预防作用,可以大大降低制造成本,及时采取补救措施,以做到物尽其用,为返修提供依据,避免报废材料。4)维护性目的。对在役重要设备运行的安全性进行监控。

3无损检测与质量控制

3.1船舶设计中的无损检测

从质量的适应性角度出发,质量主要是由设计质量决定的。可靠性和维修性实质上是设计质量的扩展和延伸。靠设计确定产品的性能、可靠性和可维修性的水平,靠设计选择产品的结构形式,靠设计制定检查、试验的方法和验收标准,是设计决定着产品的固有质量。船舶设计者应考虑无损检测的实际能力,以保证船舶结构设计要求与无损检测的灵敏度、分辨力和可靠性相一致。船舶设计部门应成立无损检测技术要求审查部,对零件图样和有关文件上标注的零件类别、允许缺陷(不连续性)类型和尺寸、关键部位、无损检测方法和规范、验收标准、使用修理中需用无损检测的项目、原位无损检测的项目及原位无损检测可达性是否满足要求等进行审查,审查后应在零件图样和有关文件上会签。

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3.2船舶制造中的无损检测

船舶设计图样、资料下达至船舶制造部门,该部门应首先获得能制造出符合设计师要求的船舶所需的原材料,然后向船舶研制、供应部门提出的包括化学成分、力学性能及无损检测方面的技术要求。这涉及:1)对于宏观缺陷的无损检测,无损检测人员必须将设计部门对船体及零件上存在的实际缺陷大小转化为对材料的相应要求而后向船舶制造部门提出。2)对于微细缺陷和非均一性问题的无损检测,由于非均一性往往具有随机分布的特性,所以无损检测人员必须研究用何种检测手段可以达到评价这种非均一性的问题。在船舶的制造过程中,船舶制造材料/工艺人员与设计/结构分析人员、无损检测人员之间必须相互协作,特别在冷热加工工艺方面必须与无损检测技术紧密配合、相互依从。另外,为了能够控制船舶制造的质量,设计人员必须及时获取无损检测信息。

3.3船舶使用中的无损检测

为保证船舶使用的可靠性,船舶设计部门必须根据规定的周期和方法了解船舶制造部门所进行的可靠的无损检测方法和结果及船舶使用部门的使用情况(含环境条件),有利于船舶设计部门改进船舶设计、提高船舶制造水平及检测水平,从而提高船舶的使用性能和使用寿命。由于疲劳损伤是船舶使用阶段失效的一个很重要的原因,因此,船舶设计和管理检验部门可以借助先进的无损检测技术来制订船舶报废的标准。特别针对延长老龄船舶的使用寿命,必须制订有新的无损检测的方法。

3.4船舶维修中的无损检测

船舶的使用寿命,除了取决于高质量的设计及高质量的建造工艺外,还与船舶的维修质量有很大的关系。因此船舶在航行一段时间后,必须定期维修,在定期维修阶段应该制订有严格的维修方案和检测内容。如对船体外板、船舶主甲板、船体内部构件及结构环带、肋骨、机座、重要管系的壁厚等必须进行超声波测厚,对船体的焊缝质量、螺旋桨、主推进轴系、锚链、主辅柴油机主要内部构件、系泊设备主要内部构件、锅炉及其他受压容器、渔捞设备及其他特种设备的主要内部构件等必须进行无损探伤。可以这样说无损检测的质量直接决定船舶的维修质量。

4无损探伤检测的注意事项

1) 与破坏性检测相配合。无损检测固然比传统检测方法略胜一筹,但是在做无损检测的同时,也要用适当的传统破坏性检测进行配合,以达到检测的最高水平。2)正确选择检测时机。不同的材料在焊后的检测时间也是不一样的,在不同的时间检测出来的结果也是不一样的,所以正确地选择检测时机也是非常重要的。3)合理选择无损检测方法。不同的材料做了不同的加工,使得其检测的方法也不尽相同,具体的检测方法要根据实际情况而定。4)各种无损检测方法综合应用。在检测的过程中,有时会发现有不同的材料用不同的加工方式使其连成一个整体,遇到这样的情况时,就要灵活地运用各种不同检测方法。

参考文献:

[1]王悦民,康宜华,武新军.管道超声导波无损检测技术应用研究[J].海军工程大学学报,2005,17(5).

[2]刘香,胡锐.浅谈无损检测技术及其在设备工程中的应用[J].职业.2010(5).

[3]崔翠.无损探伤缺陷的检测与识别[J].科技与企业,2012(23).

论文作者:丁晓

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/29

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